Схема подключения котла отопления с принудительной циркуляцией

Варианты отопления

Комбинированная схема с теплым полом и радиаторами

В частном строении можно применить одну систему обогрева или комбинировать несколько видов. Выбор определяется климатом, материалом стен здания, экономической целесообразностью.

В результате выбирается оптимальная система, соответствующая требованиям:

  • использует удобное и доступное топливо;
  • обслуживается и эксплуатируется недорого;
  • разумно отдает полученное тепло в условиях высокой энергоэффективности дома.

Владелец рассматривает различные варианты систем в зависимости от времени пребывания в строении (дача или жилой дом). При этом учитывается мощность котла, его КПД, этажность жилища.

Однотрубная

Однотрубная система применяется в небольших домах

В таких схемах не предусматривается обратная подача и прием отработанного теплоносителя. Вертикальное однотрубное отопление проще монтируется, требует меньше затрат и относится к экономичным системам. Радиаторы подсоединяются последовательно, отсутствует возможность координации нагрева в процессе работы.

Однотрубная схема требует высокого давления воды, поэтому устанавливаются более мощные насосы. Увеличение силы помпы ведет к повышению эксплуатационных затрат, увеличивает риск протечек и требует регулярного пополнения энергоносителя.

Двухтрубная

Двухтрубная система эффективнее работает в большом доме

Такая схема способствует равномерному распределению тепла. Одна магистраль подает нагретый энергоноситель, вторая принимает его обратно. Вид позволяет устанавливать температуру в комнатах регулирующим вентилем, подходит для здания любой площади и разной этажности.

Двухтрубная система бывает:

  • горизонтальной;
  • вертикальной.

Горизонтальная схема применяется чаще, т. к. строения имеют большую протяженность, а стояки ее разветвлений устраивают в подсобных помещениях, лестничных клетках и коридорах. Батареи одного яруса подключаются к общему стояку. В вертикальном варианте используется большее количество труб, монтаж стоит дороже, но исключается появление воздушных пробок в трубопроводах и радиаторах.

Коллекторная

Коллекторная система позволяет отдельно регулировать температуру каждого контура

В этой системе насос равномерно распределяет энергоноситель по всему дому, есть возможность регулировки температуры каждого радиатора. Коллектор соединяется с батареями с помощью трубопровода, на выходе и входе в магистраль отмечается незначительная разница обогрева. В системе используются трубы из разного материала, чаще устанавливаются металлопластиковые.

Немецкий инженер Тихельман разработал обратную систему реверсного действия, при этом изменил принцип возвратной подачи. По его методике первый теплообменник на прием горячего энергоносителя становился последним в возвращающем контуре, а первый в обратке получал нагретую воду в последнюю очередь. В итоге жидкость циркулировала во всей системе и радиаторы обогревались равномерно. Методика позволяла одинаково отапливать систему в разных точках и отказаться от использования регулирующей автоматики.

Водяные теплые полы

Водяной теплый пол при коллекторной схеме позволяет менять температуру в каждой комнате

Система относится к низкотемпературным видам обогрева, использует энергоноситель с температурой в 2 раза меньше показателей при радиаторной схеме (+30 – 35°С и +70°С). Помещение обогревается за счет передачи тепла от труб в окружающее пространство. Под веткой ставятся материалы с низкой теплопроводностью, а над коллекторами устраиваются слои, хорошо передающие энергию.

Забор воды происходит из общей отопительной системы, температура воды регулируется автоматикой на входе в магистраль теплого пола. Такой вид обогрева выступает в качестве дополнительного или является основным в комнате. На лестничных площадках и в тамбурах не всегда есть возможность выполнить теплые полы, поэтому ставится ветка с радиаторами.

Порядок сборки

Монтируется система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя следующим образом:

  1. Устанавливается котел отопления. Некоторые современные модели размещаются на полу, другие вешаются на стену.
  2. Монтируется дымоход.
  3. Газовый котел подключается к магистрали. По нормативам эту процедуру имеют право выполнять только специалисты.
  4. На стены навешиваются радиаторы отопления.
  5. Протягиваются магистрали.
  6. Батареи подключаются к трубам.
  7. На обратную трубу устанавливаются циркуляционный насос и расширительный бак.
  8. Магистрали присоединяются к патрубкам котла.
  9. Производятся пусконаладочные работы.

По этой схеме собираются и однотрубная, и двухтрубная система с принудительной циркуляцией. Разница заключается лишь в способах прокладки магистралей и присоединения радиаторов.

Особенности монтажа однотрубной системы

В однотрубных схемах батареи чаще всего устанавливаются на байпасе. При простой врезке их в магистраль собранная система получается очень неудобной в эксплуатации. Например, если вдруг по каким-нибудь причинам нужно будет заменить радиатор или отремонтировать его, хозяевам дома придется отключать и сливать всю систему отопления. К тому же при последовательном подключении радиаторов без использования байпасов исключается возможность регулировать температуру прогрева воздуха в разных помещениях.

Чаще всего магистраль однотрубных систем в одноэтажных домах проводят под полом. При этом используется нижнее подключение радиаторов. То есть и подводящий, и обратный отрезки байпаса присоединяются к нижним патрубкам.

Особенности сборки двухтрубной системы

В одноэтажных зданиях используется так называемый горизонтальный способ прокладки магистралей двухтрубных систем, поскольку вертикальные стояки здесь попросту не нужны. Проводятся трубы обычно по стенам, а подключение радиаторов производится диагональным методом. То есть подводящая магистраль подсоединяется к верхним патрубкам батарей, а обратная — к нижним с противоположной стороны. Иногда в двухтрубных системах, как и в однотрубных, используется нижний способ подключения. В этом случае обратная труба может быть проведена под полом, а подводящая — по стене.

Запорная арматура

Разумеется, при сборке систем отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя используется и разного рода запорная арматура. Так, на байпас радиаторов отопления в однотрубных схемах со стороны подающей магистрали обязательно устанавливается кран.

Его применение позволяет в случае необходимости отключить батарею от общей системы и легко заменить либо отремонтировать. На каждый радиатор устанавливается кран Маевского. Этот элементы позволяет выпускать из системы воздух при проведении опрессовки и ее заполнении. В самом трубопроводе предусматривается спускной кран. Располагают его обычно в нижней точке обратной магистрали.

Как видите, схемы отопительной системы с принудительной циркуляцией воды достаточно просты и слишком большого количества элементов в себя не включают. Многие владельцы загородных домов устанавливают их в том числе и самостоятельно. Основная сложность при сборке систем этого типа заключается прежде всего в подборе необходимого оборудования и выполнении разного рода рассчетов.

Требования к системе отопления

  • Она должна быть максимально простой в монтаже. Не всегда есть возможность привлечь высококвалифицированных специалистов для проектирования и работы; да и просто-напросто интересно выполнить все монтажные операции самостоятельно.
  • Экономичность в процессе эксплуатации — еще одно важнейшее требование. Понятно, что схема отопления мало влияет на КПД котла; однако все зависящее от нас для экономии тепла мы постараемся сделать.
  • Отказоустойчивость. Этот пункт означает, что при любой температуре на улице перемерзнуть из-за избыточной теплоотдачи отопление одноэтажного дома не должно.
  • Энергонезависимость приветствуется. Даже если монтируется схема отопления с принудительной циркуляцией одноэтажного дома, желательно, чтобы она могла работать и с естественной циркуляцией. Пусть даже с падением эффективности. Увы, перебои с электропитанием бывают нередко.

При остановке циркуляционного насоса (на фото) котел продолжит греть воду в замкнутом объеме теплообменника. Первой пострадает полипропиленовая труба, отводящая воду от котла.

Обратите внимание: понятно, что в случае электрокотла последний пункт неактуален. Без электричества остановится не только насос, но и сам котел

Не ударяясь в дебри анализа текущих цен на теплоносители, приведем их рейтинг в порядке убывания отдачи тепловой энергии на рубль вложений.

  1. Магистральный газ. О н сочетает дешевизну отопления с удобством использования: все современные газовые котлы оборудованы термостатами.
  2. Дрова. Впрочем, если у вас есть возможность заготавливать их самостоятельно и место для поленницы — газу придется потесниться на вершине. Проекты одноэтажных домов с печным отоплением в рамках статьи мы рассматривать не станем. Нам интересны исключительно твердотопливные котлы.
  3. Пеллеты — гранулы из прессованных опилок. Они несколько дороже, но и выделяют при сгорании больше тепла.
  4. Уголь. Кстати, большая часть твердотопливных котлов прекрасно может использовать и уголь, и дрова без каких-либо модификаций.
  5. Соляра, сжиженный газ и электрическое отопление идут ноздря в ноздрю. Их позиции в нашем рейтинге определяется региональными ценами.

Лучшие из газовых котлов — конденсационные. Они позволяют за счет конденсации продуктов сгорания извлечь максимум тепла.

Лучшие твердотопливные котлы — пиролизные, в которых топливо вначале при ограниченном доступе воздуха превращается в пиролизный газ, а потом сгорает уже он. Золы остается минимум; кроме того, пиролизные котлы могут работать в полуавтоматическом режиме, с минимальным участием человека.

Схема работы пиролизного котла.

Классификация систем теплоснабжения

В одноэтажных зданиях, коттеджах, домах монтируют автономные системы обогрева или зависимые от внешних источников питания. Первые функционируют на сжиженном газе, дизельном, а также твёрдом топливе. Вторые – нуждаются в подключении к электросети или магистральному газопроводу.

Ещё одно различие между вариантами теплоснабжения заключается в необходимости участия человека в работе оборудования.

Системы с автоматизированным управлением не требуют круглосуточного мониторинга или ручной настройки. Поддержание комфортной температуры внутри здания обеспечивают термостаты и термодатчики.

Эти приборы регулярно контролируют изменение температурных показателей, что позволяет системе отопления учитывать все факторы, которые оказывают непосредственное влияние на температуру в помещении: солнечное тепло, излучение бытовых электроприборов, нагрев от ламп для освещения и т. д.

Систему теплоснабжения нередко монтируют вместе с котельной автоматикой. Её главная задача – достичь максимально возможной экономичности, но не выходить при этом за рамки допустимых параметров

Автоматика даёт возможность изменять температурный режим в доме в разное время суток.

При классификации отопительных систем принимают во внимание такие признаки, как:

  • тип носителя тепла — воздушные, водяные или паровые, комбинированные;
  • вид используемого топлива — газовые, электрические, торфяные, дровяные, пеллетные, угольные;
  • способ транспортировки рабочей жидкости — с естественной и принудительной циркуляцией;
  • ход передвижения теплоносителя — попутные и тупиковые;
  • способ подсоединения котельного оборудования — однотрубная и двухтрубная компоновка;
  • схема разводки — с вертикальным или горизонтальным расположением разводящей линии, верхним или нижним, комбинированным.

В многоквартирных зданиях доминирует вертикальная схема разводки, а в одноэтажных встречается горизонтальная. Комбинированные методы подачи тепла преобладают в высотных новостройках.

Классификация систем по типу теплоносителя

В качестве теплоносителя, доставляющего тепло от нагревательного котла к отопительным приборам, в системах отопления 1-этажного дома могут выступать вода, антифриз (вода с добавлением этиленгликоля) и воздух.

Система #1 — водяное отопление

В одноэтажных домах эффективнее использовать водяные системы отопления, теплоносителем в которых служит или вода, или антифриз. Незамерзающую жидкость заливают в систему в том случае, если здание эксплуатируется с перерывами. Это позволяет избавить систему от перемерзания. При круглогодичном проживании в доме в качестве теплоносителя используется обыкновенная вода, которая может быть нагрета газовым, жидкотопливным, твердотопливным или электрическим котлом. Теплоноситель в системе может циркулировать самостоятельно или принудительно с помощью специальных насосов, вмонтированных в систему.

Однотрубная система отопления одноэтажного частного дома с принудительной циркуляцией теплоносителя, обеспечивающейся с помощью циркуляционного насоса, врезанного на контуре обратного хода

Дешевле всего обходится монтаж однотрубной системы с естественной циркуляцией теплоносителя. Недостатком данной разводки является постепенное остывание теплоносителя по мере своего продвижения от одного радиатора к другому. Получается, что в одних комнатах жарко, а в других – холодно. Регулировать температуру в отдельных помещениях невозможно. Поэтому лучше использовать разводку чуть сложнее, называемую «ленинградкой». Там каждый радиатор можно отключать от системы с помощью кранов, а теплоноситель циркулирует по обводной (байпасной) трубе.

Модернизированная однотрубная система «Ленинградка» лишена минусов стандартной однотрубки, заключающихся в невозможности автономного отключения отдельных радиаторов отопления

При наличии достаточного бюджета используется коллекторная (лучевая) разводка труб, которая позволяет обеспечивать подачу теплоносителя к каждому отопительному прибору. Также данная схема применяется в случае укладки в санузлах дома водяных теплых полов.

Коллекторная или лучевая система отопления частного дома монтируется при наличии финансов, так как расход метража труб возрастает в разы по сравнению с другими видами трубной разводки

Наиболее популярна двухтрубная горизонтальная схема устройства, которая является неким средним вариантом между дешевым и дорогим способом устройства разводки трубопровода.

Два варианта монтажа в одноэтажном частном доме двухтрубной отопительной системы. На схеме слева котел — в центре дома, а справа — подающая магистраль спрятана под подоконниками

Система #2 — воздушное отопление

Можно обогревать дом и с помощью воздуха, который нагреваясь в теплообменнике, направляется по воздуховодам, проложенным на чердаке или под полом, или же спрятанным под фальш-потолком. Теплый воздух поступает в комнаты через отверстия в потолке, стенах или полу, закрытых декоративными решетками. Воздух, как и вода, может циркулировать в помещении самостоятельно по принципу естественной конвекции, а может нагнетаться принудительно  с помощью электрических турбин, устанавливаемых на чердаке или в подвале одноэтажного дома. Работой турбин управляют термодатчики. Система воздушного отопления снабжается фильтрами, удерживающими частички пыли.

Воздушное отопление частного дома камином с каминным вкладышем. Такая организация обогрева дома называется системой распределения горячего воздуха (РГВ)

Систему воздушного отопления рекомендуется планировать заранее. Составляя проект отопления одноэтажного дома, инженеры должны предусмотреть  наличие мест в помещениях дома для скрытого монтажа воздуховодов. Сечение этих конструкций  достигает 100-160 мм, поэтому открытый монтаж негативно скажется на интерьере дома.

Коллекторная схема разводки

Для сложных контуров, с большим числом подключений обязательно организовывается принудительная циркуляция в системе отопления с раздачей теплоносителя через коллектор.

Такая система раздачи нашла применение для двухэтажных домов или одноэтажных домов со значительной площадью обогрева.

Иногда применяется комбинированная разводка, а для сложной конфигурации системы ставится дополнительный насос для системы отопления с принудительной циркуляцией оптимизирующий функционирование системы.

Если в доме уже работает контур отопления, который использует естественную циркуляцию, то улучшить эффективность такой системы отопления можно за счет установки в «обратке» циркуляционного насоса недалеко от котла. В результате образовывается открытая система отопления с принудительной циркуляцией схема при этом не требует изменений.

Реализованная система отопления с принудительной циркуляцией схема которой может быть любая, обеспечит более качественное отопление жилища. Затраты на создание такой системы больше, чем на монтаж системы с естественной циркуляцией, которые окупятся за счет более экономного расходования топлива.

Возможных вариантов организации систем отопления (СО) всего два:

  1. система с принудительным движением (ПЦ);
  2. система с естественной циркуляцией жидкости (ЕЦ).

Система (ЕЦ) имеет открытый расширительный бак, а при установке в «обратке» циркулярного насоса работает достаточно хорошо. Насос увеличивает КПД системы. Система ПЦ относится к закрытым системам, а расширение теплоносителя компенсируется в закрытом мембранном баке. Это базовые системы, а базовыми схемами считаются — однотрубная и двухтрубная. На основе этих базовых элементов создаются контуры отопления, являющиеся комбинацией или модернизацией базовых систем и базовых схем.

Преимущества и недостатки системы водяного отопления

Основной недостаток водяного отопления в частном доме – это необходимость приобретения большого количества различных материалов. А именно: трубы, запорная арматура, фитинги, радиаторы, котел и циркуляционный насос. Последний не во всех системах используется.

И другие недостатки, которые можно обозначить, как нонсенс, если хозяин дома относится к своему жилищу равнодушно:

  • Протечки воды в процессе эксплуатации. Сегодня эта ситуация встречается редко, потому что взамен стальным трубам стали использовать пластиковые. Но даже они иногда подтекают в местах стыковки с другими материалами. Это уже претензии к производителю монтажных работ.
  • Вода внутри системы может замерзнуть, если ее не слить на зиму. Эта ситуация для домов, которые не эксплуатируются в холодное время года.

Пластиковые трубы решили многие проблемы

Преимуществ у водяного отопления больше, именно поэтому его и выбирает основная часть застройщиков новых домов:

  • равномерное распределение тепла по всем комнатам;
  • установка одного нагревательного котла дает возможность контролировать процесс из одного места;
  • все оборудование, кроме радиаторов, и трубную разводку можно сделать скрытой. То есть, организовать в служебном помещении котельную, а трубы спрятать в штробы на стенах или в полу. Использование системы теплых полов вообще решает проблему скрытого монтажа. Даже радиаторов видно не будет;
  • температура теплоносителя не превышает +95°С. А поверхность батарей нагревается до +65°С. Обжечься о них нельзя, пыль на них не горит;
  • водяное отопление выдает мягкое тепло.

Система отопления со скрытой проводкой труб

Теплотехнический расчет системы отопления 2-х этажного частного дома

Теплотехнический расчет определяет рабочие параметры системы отопления — общую величину потерь тепла в здании, мощность оборудования, количество отопительных приборов и т.д.

Мощность теплогенератора рассчитывают по сумме теплопотерь дома, которая учитывает:

  • площадь отапливаемых помещений;
  • климатические условия местности;
  • наличие и состояние, в котором находится термоизоляция помещений;
  • материал и толщину наружных (несущих) стен, полов и перекрытий;
  • конструкцию кровли, наличие технического этажа;
  • герметичность и размер окон, уличных (балконных) дверей.

Теплопотери частного дома

Однотрубная система обогрева

В доме устанавливается только одна линия магистрали под полом или над ним с последовательным подключением батарей. В таком отопительном контуре нет распределения на подающую трубу и обратную.

По периметру одноэтажного здания монтируется всего одна труба круглого сечения диаметром не меньше 32 мм, которую условно делят пополам. Отходящую от теплогенератора половину называют подачей, а вторую часть магистрали — обраткой. С помощью сварной или бесшовной трубы малого диаметра в закольцовку монтируют радиаторы/конвекторы.

Организация отопительной системы с гравитационной (естественной) циркуляцией подразумевает установку подающего трубопровода с уклоном 4-5 мм через каждые 2 м

Однотрубная схема включает следующие функциональные элементы:

  • источник теплоснабжения (котёл);
  • радиаторы отопления;
  • расширительный резервуар;
  • элементы разводки труб.

Нагретая жидкость поступает поочередно в радиаторы отопления, каждый раз отдавая часть своего тепла. После этого уже охлажденной возвращается в котел для следующего цикла подогрева. В каждой батареи теряется тепло и последний элемент в цепочке остается самым холодным в сравнении с другими.

Есть несколько способов, которые позволяют оптимизировать работу однотрубной системы. Можно дополнительно установить специальные термостатические клапаны для теплообменников, балансировочные вентили с регулируемым гидравлическим сопротивлением или компактные шаровые краны. Подобное оборудование помогает нормализовать подачу тепла к батареям.

Установленные вентили дают возможность регулировать количество поступающего тепла в каждый отдельный радиатор

Другой способ — увеличить количество секций каждого следующего радиатора в отопительном контуре. А также можно установить циркуляционную помпу. Насосное устройство подключают в конце обратки — месте, где рабочая жидкость имеет самые низкие показатели температуры.

Однотрубный вариант отопления отличается простой установкой и введением в эксплуатацию. Теплопотери сводятся к минимуму, поскольку абсолютно все коммуникации расположены внутри жилых комнат частного дома.

Такую схему можно организовать в виде системы с горизонтальной разводкой и принудительным движением теплоносителя или вертикальной сети обогрева с естественным, принудительным или комбинированным перемещением рабочей жидкости.

Горизонтальный способ разводки

Монтаж подающей трубы в горизонтальной плоскости выполняют с нужным уклоном по направлению движения нагретой воды. При этом все батареи по периметру дома должны быть установлены на одном уровне. Для выпуска воздуха из радиаторов используют краны Маевского или автоматические воздухоотводные устройства.

Кран Маевского представляет собой специальное устройство для удаления накопившегося воздуха из батарей. Запорный клапан поворачивают, пока не станет чётко слышно шипение. Когда смесь газов удалится, из крана потечёт вода

Горизонтальная магистраль может быть установлена в самой конструкции пола или смонтирована над ним. Чтобы избежать теплопотерь, во первом случае обязательно нужно утеплить трубы.

Вертикальный вариант разводки

В такой системе транспортировку жидкого теплоносителя обеспечивает естественный режим циркуляции, а потому устанавливать дополнительно насос нет необходимости. Энергонезависимость — главный плюс однотрубной вертикальной системы обогрева дома.

При таком способе разводки рабочая жидкость, нагретая до заданной температуры, перемещается вверх по стояку, после чего по распределительным трубам поступает в батареи. Эффективность функционирования вертикально расположенной однотрубной системы достигается установкой магистрали под уклоном, а также монтажом труб большого диаметра.

Конечно же, массивный трубопровод не украсит интерьер жилых комнат. Но этого очевидного недостатка можно избежать, если установить в системе циркуляционное оборудование.

Типы радиаторов для обогрева многоквартирных домов

В многоэтажных домах нет единого правила, позволяющего использовать конкретный вид радиатора, поэтому выбор особо не ограничивается. Схема отопления многоэтажного дома довольно универсальна и имеет хороший баланс между температурой и давлением.

К основным моделям радиаторов, используемых в квартирах, можно отнести следующие устройства:

  1. Чугунные батареи. Нередко используются даже в самых современных зданиях. Дешево стоят и очень легко монтируются: как правило, установкой данного типа радиаторов владельцы квартир занимаются самостоятельно.
  2. Стальные отопители. Этот вариант является логичным продолжением разработок новых отопительных приборов. Будучи более современными, стальные панели отопления демонстрируют хорошие эстетические качества, довольно надежны и практичны. Очень хорошо сочетаются с регулирующими элементами отопительной системы. Специалисты сходятся во мнении, что именно стальные батареи можно назвать оптимальными при использовании в квартирах.
  3. Алюминиевые и биметаллические батареи. Изделия, изготовленные из алюминия, очень ценятся владельцами частных домов и квартир. Алюминиевые батареи имеют самые лучшие показатели, если сравнивать с предыдущими вариантами: отличные внешние данные, небольшой вес и компактность отлично сочетаются с высокими эксплуатационными характеристиками. Единственный минус этих устройств, который нередко отпугивает покупателей – высокая стоимость. Тем не менее, специалисты не рекомендуют экономить на отоплении и считают, что такое вложение окупится довольно быстро.

Заключение

Правильный выбор батарей для централизованной системы отопления зависит от рабочих показателей, которые присущи теплоносителю в данном районе. Зная скорость остывания теплоносителя и тем его движения, можно рассчитать необходимое количество секций радиатора, его размеры и материал. Не стоит забывать и о том, что при замене отопительных приборов необходимо проследить за соблюдением всех правил, поскольку их нарушение может привести к возникновению дефектов в системе, и тогда отопление в стене панельного дома не будет выполнять свои функции (прочитайте: «Трубы отопления в стене «).

Выполнять ремонтные работы в отопительной системе многоквартирного дома самостоятельно также не рекомендуется, особенно в том случае, если это отопление в стенах панельного дома: практика показывает, что жильцы домов, не имея соответствующих знаний, способны выбросить важный элемент системы, посчитав его ненужным. Централизованные системы отопления демонстрируют хорошие качества, но их нужно постоянно поддерживать в рабочем состоянии, а для этого нужно следить за многими показателями, включая теплоизоляцию, износ оборудования и регулярной замены отработавших свое элементов.

Ссылка на основную публикацию